题目内容

某同学利用如图实－11－9所示的装置验证动量守恒定律．图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为1∶2.当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触．向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45°角，然后将其由静止释放．结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30°.若本实验允许的最大误差为±4%，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？
见解析
设摆球A、B的质量分别为mA、mB，摆长为l，B球的初始高度为h1，碰撞前B
球的速度为 vB.在不考虑摆线质量的情况下，根据题意及机械能守恒定律得
h1＝l(1－cos45°)                                                          ①
mBvB2＝mBgh1                                                                                       ②
设碰撞前、后两摆球的总动量的大小分别为p1、p2.
有p1＝mBvB                                                                                         ③
联立①②③式得p1＝mB                                   ④
同理可得 p2＝(mA＋mB)                                    ⑤
联立④⑤式得＝                                    ⑥
代入已知条件得2≈1.03
由此可以推出≈1.4% ＜4%
所以，此实验在规定的范围内验证了动量守恒定律．
练习册系列答案
相关题目
在“探究速度随时间的变化规律”的实验中，某同学的操作中有以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有______________________．(遗漏步骤可编上序号G、H、…)
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电源
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板无滑轮的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后按合理顺序填写在横线上
________________________________________________________________________.
（6分）某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验
（1）该同学用新式游标卡尺测量小球的直径，新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。某次测量的示数如所示，读出小球直径d的值为           cm。

（2）该同学测定了40次全振动的时间如图所示，单摆的周期为         s 。

（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是（   ）
A．测摆线时摆线拉得过紧
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了
C．开始计时时，停表过迟按下
D．实验时误将39次全振动数为40次
在“探究求合力的方法”实验中，如图所示，用AB两弹簧秤拉橡皮条结点O，使其位于E处，此时+=90°，然后保持A的读数不变，当角由图中所示的值逐渐减小时，要使结点仍在E处，可采取的办法是    。
A．增大B的读数，减小角
B．减小B的读数，减小角
C．减小B的读数，增大角
D．增大B的读数，增大角
在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验中，有如下可供选择的实验器材：重物、打点计时器、纸带、秒表、导线，其中不必要的器材是__________。如果某次实验打出的纸带如图所示，并已知相邻两个计数点之间的时间间隔为0.04s，所用重物的质量为0.20kg。则打C点时重物的动能为__________J，从O点到C点减少的重力势能为__________J。（取重力加速度g=9.80m／s2，计算结果请保留两位有效数字）
（6分）某学生为了测量人骑自行车行驶过程中的阻力系数k（人骑车时所受地面的阻力f与自行车对地面的压力的比值叫做阻力系数；本测量只计地面阻力，忽略其它阻力），他依次进行了以下操作：
A．找一段平直路面，并在路面上画一道起点线；
B．用较快的初速度沿直线骑车驶过起点线，当自行车把手（也叫“车龙头”）过起点线瞬间同时从把手上放下一团橡皮泥，橡皮泥落地即粘稳在地面上；
C．自行车的把手刚驶过起点线瞬间就停止蹬车，让车靠惯性沿直线行驶，记下自行车停下时车把手在地面上投影的位置；
D．用卷尺量出起点线到橡皮泥落地点的距离s、起点线到自行车停下时车把手在地面上投影的距离L及车把手离地的高度h。
根据上述操作，回答下列问题：
（1）自行车驶过起点线时的速度大小为__________（要求用测量得到的物理量来表示）。
（2）自行车在行驶中的阻力系数k＝__________（要求用测量得到的物理量来表示）。
在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。

(1)安装实验装置，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（    ）
A.保持小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B.保证小球飞出时，初速度水平
C.保证小球在空中运动的时间每次都相等
D.保证小球运动轨迹是一条抛物线
(2)实验操作中下列说法正确的是        (    )
A．小球释放的初始位置越高越好
B．每次小球要从同一高度由静止释放
C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板
(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离h1＝10.20cm，h2＝20.20cm，A、B、C三点间水平距离x1＝x2＝12.40cm，g取10m/s2，则小球平抛运动的初速度大小为_ ____m/s。
在“探究单摆的周期与摆长的关系”的实验中，为防止摆球在摆动过程中形成“圆锥摆”，实验中采用了如图实－9－6甲所示的双线摆．测出摆线长度为L，线与水平横杆夹角为θ，摆球半径为r.若测出摆动的周期为T，则此地重力加速度为_______；某同学用10分度的游标卡尺测量摆球的直径时，主尺和游标如图乙所示，则摆球的半径r为_______mm.
在“验证机械能守恒定律”的某次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s，g取9.8m／s2，有数值计算的结果保留2位有效数字)，那么：

（1）纸带的________(填“左”或“右”)端与重物相连；
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度vB=________；
（3）从起点P到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△EP=_____，此过程中物体动能的增加量△Ek=______；
（4）通过计算，数值上△EP________△Ek(填“<”、“ >”或 “=”)，这是因为____________。

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